浅谈低渗透油层物理化学采油技术

2022-10-31

随着对石油需求不断增加, 对石油的开采程度不断增强, 因此对石油开采技术水平的要求不断提升。当前, 中低渗油层在我国油气储备中所占比例持续攀升, 采取适宜的采油技术, 合理地对中低渗油层进行开发逐渐成为油层开发研究的重要手段。本文主要从物理化学采油技术两个方面对采油技术进行深入的探讨。

一、低渗透油层的概念

所谓低渗透油层主要是指与其他油层区分的相对的概念, 它的界定往往因各个国家和地区或者不同时期发展面临的技术经济条件和资源状况来确定, 而当前我国对于低渗透油层界限和范围认识是较为一致的, 这样对于理论研究和生产实践有着积极的作用[1]。

二、低渗透油层的分布条件及特征

1. 低渗透油层的分布条件

低渗透油层与一般的油层有着较大的差别, 与其他的油层的形成条件存在一定差异, 在我国, 低渗透油层主要分布于山麓冲积扇的浊积扇和水下扇三角洲沉积体系, 有跞状砂炭油层、砾岩油层、粉砂炭和砂岩油层等几种岩石类型。主要包括由近源沉积的矿物成熟度低、油层分选差、成岩压实作用、远源沉积物和近源深水重力流形成的油层。

2. 低渗透油层的特征

从名称中我们就可以看出, 渗透率低是低渗透油层的最基本特征。此外, 油气流动通道很微细, 液液界面及液固界面相互的作用力很显著, 渗流阻力相对是很大的。这些特征, 反映在油田生产中, 则表现为单井的日产量小, 甚至于不压裂就没有生产能力, 生产状况不稳定、产量下降较快;注水井压力高、吸水能力差, 采油井却难见注水效果;开采油田在见水后, 采液指数和采油指数会因含水上升而急剧下降, 给油田的稳定生产造成严重困扰。

三、不断优化开发方式提高低渗透油层的采收率

1. 注重周期注水

周期注水可以有效提高采收率和水驱波及系数。这是因为利用周期性提高或降低注水压力方法能够增加油层系统弹性能量, 使油层内部产生不稳定压降, 使得不同渗透率区间的液体产生相应的不稳定交流渗流。

2. 充分利用天然能量的措施

低渗透油层, 特别是高压低渗透油层开采初期压力较高、注水相对困难, 应当在开采中对天然能量开采妥善加以利用, 以获得相对较高的一次采收率, 还能够延长油田的无水采油期, 从而使开采效果得到较大改善。国内外低渗透油层开发实践也表明, 充分利用天然能量进行开发开采, 是取得较好效果的有效措施。

3. 注入烃类混相驱的应用

在低渗透油层的开采中高压注入天然气, 使开采油层中的油与之发生混相以形成混相带, 伴随着持续注入的压力, 混相前缘向前不断驱动, 从而实现将油采出的目的[2]。

四、低渗透油层物理化学采油技术的应用

1. 物理采油技术的应用

(1) 声波采油技术

声波采油是目前发展较快的三次采油技术。据相关资料报道, 采用频率较高超声波进行处理, 可提升50%左右的油田产量, 能够获得较为显著的经济效益。与传统采油方法相比, 声波采油以其影响流体物性与流态;对油层作用见效快;操作费用低;还可与其他增产措施结合使用的特点, 在非均质油层、低渗透油层得到了广泛应用, 是提高低渗透油层原油采收率的有效技术措施。

(2) 直流电法采油技术

直流法是改善油层孔隙结构、液液或固液界面性质和介质中油水流动状态的有效方法, 也是油水相渗透率调整的重要手段。实践生产证明, 在一次采油基础上, 施加电场处理油层能够提高10%左右的采收率。直流电法对储层渗透率及岩性没有严格要求, 应用于高含水开采期有更加显著的效果。当前我国已进人高含水开采期的大庆和胜利等油田, 主力油层分布零散, 注水效果不理想。利用直流电场对高含水开采期低渗透油田进行油层开采, 能够有效控制原油的含水率、提升原油的最终采收率, 是实现油田稳产高产的有效技术方法。

(3) 电磁场强化采油技术

这种技术目前在我国还处于研究和起步阶段。电磁场强化采油技术是将大功率电磁能输人油层, 以提高油层渗透率, 改变油流通道, 达到增产的目的。

(4) 热力采油技术

热力采油主要是通过热作用降低原油的粘度, 从而使稠油油层开采效果得到改善的作用。目前热力采油技术应用于低渗透低原油粘度油层的开采中效果也较为明显。油结蜡温度在在50~60℃, 原油粘度和渗透率均较低, 采用热力采油技术后, 残余油饱和度大幅度降低, 有效提高了原油采出率。

2. 化学采油技术的应用

(1) 改变油层润湿性在提高原油采收率中的应用

油藏岩石的润湿性影响油水在多孔介质中的分布、流动状态和驱油效率, 在油藏开采过程中起着至关重要的作用。通过化学处理改变油层润湿性, 提高原油采收率是可行的。例如:硅油能将水湿性贝雷砂岩改变为中性润湿, 而有机氯硅烷能将其改变为油湿, 同时, 在化学驱油过程中, 可以通过控制化学试剂如表面活性剂和聚合物等吸附或沉淀的数量及吸附方式来改变油藏的润湿性, 从而实现油层采收率的提升。

(2) 纳米聚硅材料在降压增注中的应用

纳米聚硅材料这一新型降压注水剂能够有效提高低渗透油层注水井的吸水能力, 平衡注水井之间的压力差异。此外, 由于纳米聚硅微粒还能够包覆在粘土表面而阻止注入水浸入, 能够起到防膨作用。目前国内油田用聚硅材料处理注水井的实践也表明, 聚硅材料在低渗油田注水开发中能起到很好的降压增注效果[3]。

结语

综上所述, 面对我国严峻的能源形势, 低渗透油田是我国今后很长一段时期内油田开采的主要资源。因此通过加强对物理化学采油技术的研究, 提高油层采收率, 取得更好的经济效益, 是实现石油工业可持续发展的有力保证。

摘要：近些年来, 我国的石油开采量不断增加, 然而我国在开采和待采油田中, 低渗透油层占据比例较大。在我国当前油气资源贫瘠, 需求量不断增加的背景下, 如何通过有效的开采方式提升低渗透油田开发水平成为我国采油发展中的重中之重。因此, 通过对低渗透油层的形成条件及特征、特点, 进行分析, 已达到不断提高低渗透油层物理化学采油技术水平的目的。

关键词：低渗透油层,物理采油技术,化学采油技术,探讨